Дистанционная передача измерительной информации

Для дистанционной передачи измерительной информации широко применяют электрические системы с электромеханическими преобразователями, входная электрическая величина которых определяется положением их подвижных частей. Такие преобразователи, наряду с простотой их устройства и высокой надёжностью, позволяют преобразовать многие технологические параметры в электрический сигнал. К таким параметрам относятся: линейное и угловое перемещения, скорость и ускорение перемещаемых изделий, давление, разрежение, расход, уровень жидкости и т.д.

Большое распространение в системах дистанционного контроля получил дифференциально-трансформаторный преобразователь (ДТП), который представляет собой два совмещённых трансформатора с общим подвижным якорем (рис. 1) [1, 2, 3].

Рис. 1. Общий вид цилиндрического ДТП (а); схема соединения его обмоток (б)

дифференциальный трансформаторный преобразователь дистанционный

Принцип действия ДТП основан на изменении взаимоиндуктивности двух систем обмоток при перемещении элемента магнитопровода.

На пластмассовой катушке размещены одна первичная W1 и две вторичные W2, W3 обмотки. Катушка заключена в цилиндрический стальной кожух-магнитопровод для защиты от внешних магнитных полей. Первичная обмотка размещена равномерно по всей длине катушки. К её концам 1 и 2 подводится напряжение питания переменного тока. Вторичные обмотки выполнены в виде секций, каждая из которых занимает половину катушки по длине, имеют одинаковое число витков и включены встречно.

Внутри катушки находится плунжер 2 измагнито-мягкого железа, который по длине меньше катушки. Через шток - Ш плунжер связан с чувствительным элементом, перемещение которого зависит от измеряемого параметра.

При питании обмотки W1 переменным напряжением U создаётся магнитный поток Ф1, охватывающий обе вторичные обмотки, и потоки Ф2 и Ф3, связанные с обмотками W2 и W3 соответственно.

Во вторичных обмотках индуцируется ЭДС.

E2 = 4,44f ∙W2(Ф1 + Ф2) иE3 = 4,44f ∙W3(Ф1 + Ф3)

где f - частота питающей сети; W2,W3 - число витков соответствующих обмоток.

Если плунжер 2 находится в среднем положении, то ЭДС Е2= Е3 и при последовательном и встречном соединениях вторичных обмоток на зажимах 3 и 4 напряжение будет равно нулю, т. е. ∆Е = Е2-Е3 = 0.

Если плунжер сместится из среднего положения, равенство Ф2 = = Ф3 нарушится, и на зажимах 3 и 4 появится результирующая ЭДС. Величина этой ЭДС будет зависеть от величины смещения плунжера, а фаза - от направления его смещения.

Интересное из раздела

Прибор для мониторинга напряжения питающей сети
устройство электронный измерительный индикация С уровнем развития энергетики часто связывают состояние промышленного производства, уровень жизни населения и ...

Расчет спектра и энергетических характеристик сигнала
В последнее десятилетие ХХ века произошла научно-техническая революция в области транспортной связи, в основе которой лежат два крупных достижения науки сер ...

Цифровая система автоматического управления
Необходимо спроектировать цифровую систему автоматического управления (ЦСАУ). Система должна принимать сигнал из датчика, который находит в диапазоне 0…24В. Задаю ...